自润滑关节轴承摩擦磨损性能研究
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- 发布时间:2014-08-13
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目前,我国的轴承的需求量大大增加,-些大型的以及中小型的企业开始大力发展关节轴承的制造。不仅在样式、结构、种类方面都有了很大的发展,变得越来越丰富式的发展。同时,随着我国目前的制造质量的提高,产品出口到国外的数量也逐年增加。另外 ,目前我国的航空、航天技术越来越发达,轴承的应用也越来越多,其质量要求也越来越高。但是,-些高科技在应用到轴承的时候,由于其承受的摆动以及扭曲的动作,很容易由于两侧的相互作用而导致摩擦力变大,有时会出现僵硬的情况。在这些应用到自润滑关机的轴承中,如果摩擦效果失灵以后,会产生严重的损失。因此,很多国内外的专家就这-问题进行深入的研究和探讨。本文从环境的温度、速度、材料等方面指出自润滑关节轴承摩擦磨损的因素分析,同时对目前的自润滑关节轴承摩擦磨损性能存在的几方面的问题以及其日后的发展方向做出-定的分析。
1 影响自润滑关节轴承摩擦磨损性能的因素对于轴承的自润滑关节摩擦磨损性能的影响因素有很多方面,其磨损的方式也有很多种,它主要受到环境的温度、速度、载荷、衬垫材质等因素影响。其中,环境的温度对其的影响最为重大。
1.1 速度关节轴承有着其特有的摆动的方向,由于自润滑关节轴承的摩擦磨损性能的不同,导致了轴承的摆动的速度。
假设在温度、摆幅和载荷等条件都-样的前提下,对三种不同的摆频来做实验,所得结果如图1所示。我们可以看到,当摆频在Pl和P2的时候,其摩擦的系数是类似的,而且P2较P1略高-些,同时在第八百次亿的时候,其系数抵达第-个高峰,也许这种现象和转动膜以及自由磨相互反应生成的摩擦面有着-定的关联。跟随着其继续摩擦,颗柳入到衬垫的表面中,P值逐渐减少。由此可得出,摆动的频率越来越高,其摩擦的数值就会变得越来越高。
1.2 载荷由于自润滑轴承关节的特殊性,其摆动方式也不同于其他的轴承运动,它的摩擦磨损程度受到其载荷的影响。
有关专家做的实验表明,随着载荷的不断增加,自润滑关节轴承的摩擦磨损的性能会有所增大。当载荷在30kn的时候-开始时摩擦系数要小于载荷20kn,随着摆动不断的增多,又会20kn的时候有所增高,随着摆动的次数不断在增加,会有-些黑色的屑出现,这个时候对物体的磨损程度也会加大。此时磨损的程度会变得特别的严重,随着继续加大载荷,其摩擦损坏度会越来越严重,同时也会出现特别的起伏变化。由上也就得出结论,随着载荷的增大,磨损的系数的降低速度会变慢,当运行到33小时以后其摩擦系数变得守恒,速度越快,磨损就越严重。在第五到十二小时的时候又回归到守恒的数值。
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- - -- 擞敏图11.3 衬垫材料轴承在进行转动的过程中,其内外圈和衬垫相互摩擦来运行,因此,对于不同材料的衬垫对于其摩擦磨损性能有着非常重要的影响作用。对不同的衬垫材料有着深入的了解,对加强轴承的摩擦能力、延长其使用寿命有着重要的意义。
1.3.1 PTFE复合材料:相关专家指出,复合材料的摩藏IF鼙爨擦主要有两种方式:粘着摩擦以及磨粒摩擦。对于其内部的材质的构成不同,其对于复合材料的摩擦性能也不同。
当在符合材料中的FEP的含量在百分之十到百分之三十五的时候,对于复合材料的性能有着重要的提升能力,能够将两者进行合理的融合。其中,相混合的材料比单-材料对于提高其摩擦能力更有效,这主要是由于各种材料之间发生的共同作用的功效导致。
1.3.2 PTFE编织材料:PTFE编织材料的摩擦磨损性能较高,有相关研究数据表明它是目前为止摩擦系数较低的材料,其耐磨损摩擦的效果非常良好。当它和金属物体来摩擦的时候,它的温度越来越高,剪段的韧度变小,使得PrI'EF材料的内部成分粘在表层上,移动到金属的表层同时将其存在的坑填上,这就是其表现出的较低的摩擦系数的原因。
由上述论述,我们发现,轴承的衬垫材料的选择对于其摩擦磨损的性能有着非常重要,也是关键的决定影响作用;复合材料或者编织材料对于自润滑关节轴承的摩擦磨损性能的影响也是非常的重大。因此,只有了解到影响其性能的几个重要的原因,才能加深对其的认识层次和程度,才能够有效地采取相应措施,加强对于自润滑轴承的摩擦磨损性能。
2 存在的问题和研究展望目前,我国对于自润滑关节轴承的摩擦磨损的性能研究进入到了-个深的层面,同时,也还有相当-部分研究不够成熟,还存在着-些问题。比如在进行试验时对关节轴承试验机的实践提供不足,让-大部分新开发的自润滑关节轴承的产品不能够真正地进入到实践的制造和使用中来,对进行开发新的产品造成了很大的不便;各种的材质在各种的条件下的摩擦情况还应该有进-步的提升,当前,我们进行的研究-般都仅是单种的材质在单调的氛围下进行的研发,不能够很好地进行多角度、多方面的进-步开发。因此,在接下来的开发试验时,-定要针对现实中出现的具体问题,针对具体出现的问题,有针对性地进行产品的研制和制造开发,对于轴承行业的未来发展有着非常重要的意义。下面来论述-下今后的轴承研究的未来发展趋势和方向。
2.1 特殊工况下自润滑关节轴承摩擦学特性研究目前,在各种不同的情境下进行的自润滑关节轴承的摩擦制造效果各不相同。比如在温差比较大的环境中,其研制的轴承产品的寿命比较短;颗粒环境制造出的衬垫的使用情况不良;在摆动频率较高的环境下,轴承的磨损能力会下降;这些不同的工作环境进行的研发的结果是不相同的,都受到不同的环境条件的影响。因此,专家们要针对不同的情况来进行具体的、深入的研究,是非常有意义的。
2.2 自润滑关节轴承摩擦副材料的开发随着经济的提高,对于产品的要求也有了新的要求,并且对于自润滑关节的轴承摩擦的副材料又有了新-层的要求,要具有深厚的性能、优良的磨损度、优质的抗疲劳能力以及良好的噪声。比如现在的复合材料,虽然它的摩擦系数较低,但是其韧度还达不到目标,应当采取措施将其与其他相应的材料进行融合才能够产生良好的效果。对于各种材料都应当进行进-步的优化和提高,才有利于轴承的真正地优良的效果。
2.3 高频摆动下自润滑关节轴承磨损量的在线动态测量方法研究做过相关实验的人都有这样的感受,在速度较慢的摆动下,还比较容易进行摆动的直接观察和记录,而当摆动的频率达到-定的高度的时候,对于数据的测量有了很大的难度,而且随着频率的提高,也会产生较强的震动,这对于实际的检测测量也带来了相当大的影响。因此,要对这-方面的研究进行进-步的分析和创新。
3 结语随着社会经济的不断提高,关节轴承在科技不断发展的今天的需求量也越来越高,对其质量的要求也越来越高。因此,专家以及轴承的制造者应当本着为人民利益着想、为社会的经济化发展做贡献的态度,进行合理的、科学的提高自润滑关节轴承摩擦磨损的性能方面。这就需要对于轴承的衬垫材料的选择、速度、环境的温度等都有- 个科学的认识以及合理的选择,才能够保证其制造的质量。o
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